Edición Médica

El actual pangenoma humano incluye la secuencia completa del genoma de 47 personas de diferentes orígenes.

Redacción. Quito
El Consorcio Internacional de Referencia del Pangenoma Humano ha lanzado una nueva colección de secuencias del genoma humano, la cual es más completa y sofisticada que el Proyecto Genoma Humano.
 
La secuencia del genoma humano de referencia original tiene casi 20 años, si bien se ha actualizado regularmente a medida que avanza la tecnología, corrigiendo errores y descubriendo más regiones del genoma humano, está limitado en su representación de la diversidad de la especie humana, ya que consta de genomas de unas 20 personas y la mayor parte de la secuencia de referencia es de una sola persona.
 
En este sentido, esta nueva colección captura una diversidad sustancialmente mayor de diferentes poblaciones humanas que la que estaba disponible anteriormente, ha informado el Consorcio, que es financiado por el Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano (NHGRI), parte de los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos.
 
Actualmente incluye la secuencia completa del genoma de 47 personas de diferentes orígenes, pero los investigadores buscan aumentar ese número a 350 para mediados de 2024. Sin embargo, dado que cada persona porta un par de cromosomas, la referencia actual en realidad incluye 94 secuencias genómicas distintas, con el objetivo de llegar a 700 secuencias genómicas distintas para la finalización del proyecto.
 
Por este motivo, esta nueva referencia del pangenoma humano permitirá a los investigadores y médicos encontrar nuevas variantes genómicas, acelerar la investigación clínica y profundizar nuestra comprensión del genoma humano.
 
El trabajo publicado en la revista Nature es uno de varios artículos realizados por los miembros del consorcio.
 
Muchos de los individuos cuyos genomas han sido secuenciados para construir la nueva referencia del pangenoma humano han sido reclutados originalmente como parte del Proyecto 1.000 Genomas. Debido a que la referencia del pangenoma humano es un trabajo en progreso, los investigadores del Consorcio internacional de referencia del pangenoma humano continúan agregando más secuencias genómicas para mejorar cada vez más la calidad de la referencia del pangenoma.
 
Se han agregado más de 100 millones de nuevas "letras" en el ADN
 
Un genoma es el conjunto de instrucciones de ADN que ayuda a cada ser vivo a desarrollarse y funcionar. Las secuencias del genoma difieren ligeramente entre los individuos. En el caso de los humanos, los genomas de dos personas son, en promedio, más del 99 por ciento idénticos y las pequeñas diferencias contribuyen a la singularidad de cada persona, pueden brindar información sobre su salud, ayudando a diagnosticar enfermedades, predecir resultados y guiar tratamientos médicos.
 
Todo el mundo tiene un genoma único, por ello utilizar una única secuencia genómica de referencia para cada persona puede generar inequidades en los análisis genómicos. Por ejemplo, predecir una enfermedad genética podría no funcionar tan bien para alguien cuyo genoma es más diferente del genoma de referencia, ha explicado Adam Phillippy, investigador principal en la Rama de Genómica Computacional y Estadística dentro del Programa de Investigación Intramural del NHGRI y coautor del estudio principal.
 
Justamente, para comprender estas diferencias genómicas los científicos crean secuencias del genoma humano de referencia para usarlas como “estándar”: una fusión digital de secuencias del genoma humano que se puede usar como comparación para alinear, ensamblar y estudiar otras secuencias del genoma humano.
 
La secuencia del genoma humano de referencia actual tiene lagunas que reflejan información faltante, especialmente en áreas que eran repetitivas y difíciles de leer. Sin embargo, los avances tecnológicos recientes, como la secuenciación de ADN de lectura larga, han ayudado a los investigadores a llenar esos vacíos para crear la primera secuencia completa del genoma humano.
 
 
Los investigadores han usado técnicas computacionales avanzadas para alinear las diversas secuencias del genoma, así han construido una nueva referencia de pangenoma humano con cada ensamblaje en el pangenoma cubriendo más del 99 por ciento de la secuencia esperada con más del 99 por ciento de precisión. También se basa en la secuencia del genoma de referencia anterior, agregando más de 100 millones de nuevas bases o “letras” en el ADN.

Fuente NIH.

 
La secuencia del genoma de referencia anterior era única y lineal, pero el nuevo pangenoma representa muchas versiones diferentes de la secuencia del genoma humano al mismo tiempo. Esto brinda a los investigadores una gama más amplia de opciones para usar el pangenoma en el análisis de otras secuencias del genoma humano. 
 
“Al usar la referencia del pangenoma podemos identificar con mayor precisión variantes genómicas más grandes llamadas variantes estructurales… Podemos encontrar variantes que no se identificaron con métodos anteriores que dependen de secuencias de referencia lineales”, ha señalado Mobin Asri, estudiante de la Universidad de California Santa Cruz y co-primera autora del artículo.
 
Según lo informado, las variantes estructurales pueden involucrar miles de bases, pero hasta ahora, los investigadores no han podido identificar la mayoría de las variantes estructurales que existen en cada genoma humano usando secuenciación de lectura corta debido al sesgo de usar una sola secuencia de referencia.
 
“La referencia del pangenoma humano nos permitirá representar decenas de miles de variantes genómicas novedosas en regiones del genoma que antes eran inaccesibles. Con una referencia de pangenoma podemos acelerar la investigación clínica al mejorar nuestra comprensión del vínculo entre los genes y los rasgos de la enfermedad”, ha sostenido Wen-Wei Liao, estudiante de la Universidad de Washington en St. Louis, afiliado de investigación de la Universidad de Yale y coautor del artículo.
 
“Los investigadores básicos y los médicos que utilizan la genómica necesitan acceder a una secuencia de referencia que refleje la notable diversidad de la población humana. Esto ayudará a que la referencia sea útil para todas las personas, lo que ayudará a reducir las posibilidades de propagar las disparidades en la salud. La creación y mejora de una referencia del pangenoma humano se alinea con el objetivo del NHGRI de luchar por la diversidad global en todos los aspectos de la investigación genómica, que es crucial para avanzar en el conocimiento genómico e implementar la medicina genómica de manera equitativa”, ha enfatizado Eric Green, MD, director del NHGRI.
 
El dato
 
Se proyecta que el costo total de apoyar el trabajo del Consorcio de Referencia del Pangenoma Humano sea de aproximadamente 40 millones de dólares durante cinco años de investigación, los cuales se utilizarán para crear la referencia del pangenoma humano, mejorar la tecnología de secuenciación del ADN, operar un centro de coordinación, llevar a cabo actividades de divulgación y crear recursos para la comunidad de investigación para utilizar la referencia del pangenoma.

---